鈉離子電池正極材料磷酸釩的制備及其電化學性能研究.pdf

1、近年來，隨著風能、太陽能等可再生資源的迅猛發展，大規模的電能存儲系統成為將這些間歇能量平緩整合到電網的重要手段。在這些儲能技術中，電化學二次電源技術由于其方便靈活，能量轉換效率高，維修簡單等優點被認為是最有前途的儲能技術之一。到目前為止，鋰離子電池是開發最成功的技術，已被廣泛應用于便攜式電子設備并被視為（混合）電動車輛的最佳選擇。后者的應用引發了人們對地殼中鋰資源可能不足的關注。由于豐富的鈉資源和其低成本，近來可替代地室溫鈉離子電池已再

2、次引起了人們極大的興趣，特別是對于大規模固定儲能的應用。本文將通過X-射線衍射、掃描電鏡、透射電鏡、傅里葉紅外光譜以及電化學測試等方法，系統研究鈉離子二次電池正極活性材料磷酸釩鈉及氟磷酸釩鈉的結構以及電化學性能。
　　首先采用固相法制備了磷酸釩鈉粉體，研究了不同煅燒溫度及煅燒時間對產物的結構及電化學性能的影響，結果表明800℃，10 h下的產物體現出較好的電化學性能，首次放電比容量為109.7 mAh/g，循環50次后放電比容量保

3、持率為86％。比較了固相法、溶膠凝膠法與水熱法等不同合成方法對磷酸釩鈉粉體的結構、微觀形貌及電化學性能的影響，結果表明水熱法產物的電化學性能明顯優于固相法與溶膠凝膠法合成的產物:材料的首次放電比容量為117.3 mAh/g，接近理論容量。循環50次后，容量保持率為97.3％。在2C的高倍率下，其首次放電比容量仍有81.6 mAh/g，且10次循環后未衰減。采用體相摻雜的方法對磷酸釩鈉進行了改性，結果表明，當摻Cr量為0.08時，電池的首